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EP0381658A2 - Incremental measuring system - Google Patents

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Info

Publication number
EP0381658A2
EP0381658A2 EP90890008A EP90890008A EP0381658A2 EP 0381658 A2 EP0381658 A2 EP 0381658A2 EP 90890008 A EP90890008 A EP 90890008A EP 90890008 A EP90890008 A EP 90890008A EP 0381658 A2 EP0381658 A2 EP 0381658A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
scanning
scale
measuring
signals
pulse
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP90890008A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0381658A3 (en
Inventor
Heinz Rieder
Max Schwaiger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RSF Elektronik GmbH
Original Assignee
RSF Elektronik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RSF Elektronik GmbH filed Critical RSF Elektronik GmbH
Publication of EP0381658A2 publication Critical patent/EP0381658A2/en
Publication of EP0381658A3 publication Critical patent/EP0381658A3/en
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/36Forming the light into pulses

Definitions

  • the invention relates to an incremental measuring system according to the preamble of claim 1.
  • the digital count signals can be used as control signals for a machine, for robots and to display the measurement results on display units.
  • the reference pulses are used for this. It can also be on different longitudinal areas of the scale, but the measuring graduation reference pulses are clearly assigned and reference pulses are generated, it being necessary to define which reference point is just being approached in order to be able to relate the control to the respective scale point. It is known to provide complex control and switching systems for distinguishing between selected and unselected reference points.
  • reference points are defined by reference marks attached to the scale together with the measuring graduation, but in a separate track. When they are attached, care must be taken to ensure exact alignment with the scale increments. These reference marks directly generate reference pulses during the manipulation by means of a corresponding grid of a separate scanning unit, which should occur with the measuring and counting signals with the correct edges and phases.
  • Several reference marks can be attached to the scale, one or some of which are selected for actual control. This selection is possible by covering or removing unselected reference marks, which is complex in most encapsulated measuring systems, which may only be carried out by trained specialist personnel and where it is not possible to reapply removed reference marks.
  • the object of the invention is to provide a measuring system of the type mentioned, in which one or more reference points are determined with low system and circuit complexity and high security, corresponding reference signals can be generated in phase or edge-correct assignment to the measuring or counting signal and if necessary, a change in the location of the reference point or reference points is made possible without significant effort.
  • the scale is simplified since only the measuring graduation has to be attached.
  • the reference marks can be designed similarly or identically to the known reference marks, but it is also possible to give them a simpler form, since the only thing that is important is to trigger a ready signal for further evaluation at a precisely defined point when the mark is passed over.
  • the actual reference point is defined by its distances from the reference marks and in itself determined by a counting signal, so that the reference pulse can be triggered in correct phase or edge assignment to the scale increment assigned to the reference point or the measurement signal or counting signal generated by it. Even if the carrier is mounted with reference marks that are not exactly aligned with the measuring graduation with respect to the longitudinal direction, the distance of the reference point from the reference marks can be precisely defined.
  • the signal shape or the signal curve of this pulse can be adapted to the needs of the measuring or control device to which it is subjected, so it is completely independent of the signal shape of the signals occurring in the scanning elements when the reference marks are scanned .
  • the carrier forms a clamp encompassing the scale in the edge region, which can be inserted and adjusted if necessary through the slot of a tube housing which receives the scale and the scanning unit and is sealed by means of sealing lips.
  • Identical reference marks can be provided on the carrier, the signals of which remain the same whether they are run over from the right or from the left.
  • Protective measures are provided to prevent an incorrect reference pulse in the memory distance to the left of the left or right of the right reference mark (and not between the reference marks) from being generated when the measuring system is first activated and when the scanning unit is located above the carrier.
  • the scanning unit for the reference marks as long as it is located between the reference marks and scans the carrier, generates a signal which differs from that which occurs when the free scale area is scanned.
  • a reference pulse may only be taken into account after a reference mark has been passed and the direction has been reversed, up to which at least one distance corresponding to the reference mark distance has been covered.
  • a possibility of selecting between the reference points defined by reference mark pairs attached to a plurality of carriers is specified in claim 4.
  • an exemplary embodiment is shown in a schematic representation of a part of a scale with measuring graduation which can be scanned according to optoelectronic scanning principles, an attached reference mark carrier and an associated scanning unit, the essential parts of the evaluation unit also being illustrated in the block diagram.
  • a z. B. from a vitreous scale body 1 can be accommodated together with a along the scale scanning unit 2 in a tubular protective housing, not shown, wherein the scanning unit 2 can be adjusted with the aid of an inserted through sealing lips into a slot in the tubular housing sword that z . B. on a machine tool connects to a tool slide.
  • a scale scale 3 which can be scanned according to optoelectronic scanning principles, is attached to the scale body.
  • four scanning units can be provided in the scanning unit, each consisting of a scanning grating and a photoelectric receiver.
  • the scanning grids are offset from one another by divisional fractions of the scale embodiment and the associated receivers are connected in pairs in counter-connection, so that at two connections 4, 5, when measuring the measuring graduation, phase-shifted, in the basic form, sinusoidal analog measurement signals occur via lines 6 , 7 a direction detection stage 8 and an evaluation stage 9 are supplied.
  • Separate lighting devices such as photodiodes or a common lighting device illuminating the measuring graduation 3 and the scale track assigned to the receiver 10 can be provided for the photoelectric receiver mentioned and a photoelectric receiver 10 to be described. Scanning is possible in the reflected light, transmitted light or with a preferably mirrored scale back side using the reflection light method.
  • the evaluation unit 9 receives the measurement signals and a signal indicating the adjustment direction of the scanning unit 2 from the direction discriminator 8.
  • multiplier circuits e.g. B. potentiometer circuits, for electronic subdivision of the scale or one uses - with then possibly pulsed lighting device for the photoelectric receiver on the scanning grids - multiplier circuits with phase shift detection.
  • a preferred possibility consists in the combination of counter circuits for the measurement signals converted into digital counter signals and a computer for arithmetic interpolation calculation.
  • free running counters can be used for the two counting directions (right and left or “up” and “down") Det, which are periodically queried by the computer, the control or display zero point, which can be defined by a reference pulse, defined by storing the current counter reading at the zero point and the current position of the scanning unit with respect to this defined zero point from the current counter readings and those mentioned Stored values is calculated.
  • the measurement result is shown on a display and / or used for machine and robot controls.
  • the circuit for generating a or each required reference pulse (which, however, does not have to be used each time the scale point concerned is passed and is usually activated only after a separate switch actuation or for calibration at the start of a measurement or a working day) is a on the scale body 1 attachable, e.g. B. formed as a spring clip, plate 11 is used, which carries two via the unit 10 and interposed grid od. Like. Reference marks 12, 13 can be scanned. The plate can also be pressed onto the scale on its own brackets or glued to the scale.
  • attachable e.g. B. formed as a spring clip
  • a characteristic point for example a flank, of which can be precisely discriminated.
  • These signals are fed via a line 14 to an evaluation stage 15, which is shown separately, but, like the directional discriminator 8, can be part of the evaluation unit 9.
  • the evaluation stage 15 is connected (or part of it) to the evaluation unit 9 and receives signals indicating the adjustment direction from the direction discriminator 8 and counting signals from the unit 9.
  • a reference point R is defined by its distance from the reference marks 12, 13.
  • the reference marks 12, 13 are located at a distance Z.
  • the distance of the reference point R from the left mark 12 is denoted by Z1 and the distance from the right mark 13 by Z2.
  • the evaluation circuit for the reference pulse is activated, when the marker 12 is passed to the right, the evaluation stage 15 is activated, so that it now receives counting pulses or evaluates counting pulses from the evaluation unit depending on the direction of adjustment.
  • the memory 16 the distances Z1 and Z2 corresponding memory values are recorded.
  • the memory Z1 and Z2 can also consist of counting circuits which, when the reference signal occurs at 12 or 13 depending on the direction of adjustment, are set to the value Z1 or Z2 and are controlled by further counting pulses in the sense of counting down.
  • counting pulses are used which are derived from the main measuring system, these pulses are in the edge or phase direction to the analog measuring signal or digital counting signal.
  • the evaluation stage 15 emits a reference pulse via a line 17.
  • the reference pulse is always output at the precisely defined point R.
  • the signals generated at the marks 12, 13 can be evaluated in such a way that they only serve to provide the device 15, which in the ready state is further controlled by the counting signals.
  • the distances Z1 and Z2 are therefore also defined by whole counting steps.
  • the distance Z can be kept very small if necessary. It is necessary in order to be able to precisely define the reference point and to ensure that the scanning unit 10 receives separate signals from 12 and 13 when it passes over it. Possibilities of determining the direction by different design of the two reference marks, by generating a basic level at 10 with the scanning unit located above the plate 11 and initial activation of the reference pulse or activation of the system were mentioned in the previous general description.
  • the distance between these reference points can be taken into account in that in one adjustment direction the reference pulse obtained is used in a conventional manner and in the other adjustment direction the main counter 9 when the reference pulse occurs at the second reference point is adjusted by the distance of the corrected value is set at both reference points.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Transform (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Bei dem inkrementalen Längenmeßsystem sind ein Maßstab (1) mit einer Meßteilung (3) und einer zugeordneten Abtastein­heit (2) mit Abtastelementen zur Erzeugung von analogen Meß­signalen sowie eine Auswertungseinheit (9) zur Erzeugung von digitalen Zählsignalen aus den analogen Meßsignalen vorge­sehen. Für die Erzeugung eines Referenzimpulses werden Be­zugsmarken (12, 13) paarweise mit Längsabstand voneinander auf einem am Maßstab (1) befestigbaren Träger (11) vorge­sehen. Zugeordnete Abtastelemente (10) sind mit der Aus­wertungseinheit (8, 9, 15) verbunden. Ein Bezugspunkt (R) ist zwischen den Bezugsmarken (12, 13) wählbar und wird durch seine Abstände (Z₁, Z₂) von diesen Bezugsmarken (12, 13) definiert. Diese Abstände (Z₁, Z₂) werden in Speichern (16) festgehalten, so daß die Auswertungseinheit (8, 9, 15) verstellrichtungsabhängig nach Überfahren einer Bezugsmarke (12 bzw. 13) mit der Abtasteinheit (10) in Richtung auf den gewählten Bezugspunkt (R) zu nach Zurücklegung des dem zu­geordneten Speicherwert entsprechenden, aus der Abtastung der Meßteilung (3) ermittelten Weges den über eine eigene Impulsformerstufe (16) erzeugten Referenzimpuls auslöst. In the incremental length measuring system, a scale (1) with a measuring graduation (3) and an associated scanning unit (2) with scanning elements for generating analog measuring signals and an evaluation unit (9) for generating digital counting signals from the analog measuring signals are provided. To generate a reference pulse, reference marks (12, 13) are provided in pairs with a longitudinal spacing from one another on a support (11) which can be attached to the scale (1). Associated scanning elements (10) are connected to the evaluation unit (8, 9, 15). A reference point (R) can be selected between the reference marks (12, 13) and is defined by its distances (Z₁, Z₂) from these reference marks (12, 13). These distances (Z₁, Z₂) are stored in memories (16), so that the evaluation unit (8, 9, 15) depends on the adjustment direction after passing a reference mark (12 or 13) with the scanning unit (10) in the direction of the selected reference point ( R) triggers the reference pulse generated by its own pulse shaping stage (16) after the path corresponding to the assigned storage value and determined from the scanning of the measuring graduation (3).

Description

Die Erfindung betrifft ein inkrementales Meßsystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to an incremental measuring system according to the preamble of claim 1.

Aus der DE-A-34 45 694 ist ein inkrementales Meßsystem be­kannt, dessen Maßstabverkörperung über die Abtasteinheit be­rührungslos nach optoelektronischen Abtastprinzipien abtast­bar ist. Es sind aber auch Meßsysteme mit induktiv, magne­tisch oder kapazitiv abtastbaren Maßstabverkörperungen und entsprechenden Bezugsmarken bekannt. Bei der Abtastung der Maßstabverkörperung werden als Meßsignale periodische, z. B. sinusförmige Analogsignale erhalten, bei denen ein vollstän­diger Signalzug einem vollständigen Meßteilungsinkrement zu­geordnet ist, das bei optoelektronischer Abtastung aus je einem Hell- und einem Dunkelfeld der Meßteilung bestehen kann. Es werden wenigstens zwei um 90° phasenverschobene Meßsignale erzeugt, bei denen das eine dem anderen verstell­richtungsabhängig voreilt, so daß daraus die Verstellrich­tung festgestellt werden kann. Bei der Verarbeitung der ana­logen Meßsignale zu digitalen Zählsignalen ist eine elektro­nische oder rechnerische Unterteilung des Maßstabes z. B. unter Einsatz von Mikrocomputern möglich. Die digitalen Zählsignale können als Steuersignale für eine Maschine, für Roboter und zur Darstellung der Meßergebnisse auf Anzeige­einheiten verwendet werden. Zur Herstellung einer eindeuti­gen Beziehung zwischen den Zählsignalen und der jeweils ab­getasteten Maßstabstelle ist es notwendig, die Zähleinrich­tung an vorgegebenen oder vorwählbaren Maßstab stellen auf be­stimmte Werte, beispielsweise Null, zu setzen. Dafür werden die Referenzimpulse verwendet. Es können auch an verschie­denen Längsbereichen des Maßstabes, aber der Meßteilung ein­ deutig zugeordnet mit Hilfe von Bezugsmarken Referenzimpulse erzeugt werden, wobei zu definieren ist, welcher Bezugspunkt eben angefahren wird, um die Steuerung auf die jeweilige Maßstabstelle beziehen zu können. Es ist bekannt, aufwendige Steuer- und Schaltsysteme zur Unterscheidung zwischen aus­gewählten und nicht ausgewählten Bezugspunkten vorzusehen. Für genaue Messungen werden die Bezugspunkte durch am Maß­stab gemeinsam mit der Meßteilung, aber in einer eigenen Spur angebrachte Referenzmarken definiert, bei deren An­bringung für eine exakte Ausrichtung zu den Maßstabinkremen­ten Sorge zu tragen ist. Diese Referenzmarken erzeugen bei der Atbastung durch ein entsprechendes Gitter einer eigenen Abtasteinheit unmittelbar Referenzimpulse,die flanken- und phasenrichtig mit den Meß- bzw. Zählsignalen auftreten sol­len. Man kann mehrere Referenzmarken am Maßstab anbringen, von denen eine oder einige für die tatsächliche Steuerung ausgewählt werden. Diese Auswahl ist durch Abdeckung oder Entfernung nicht ausgewählter Referenzmarken möglich, was bei den meist gekapselten Meßsystemen aufwendig ist, nur von geschultem Fachpersonal vorgenommen werden darf und wobei eine neuerliche Anbringung entfernter Referenzmarken nicht vorgenommen werden kann. An Auswahlsystemen sind aus der DE-A-18 14 785 mechanische Ein-Ausschalter bekannt, die bei der Verstellung der Abtasteinheit über eigens vorgesehene Anschläge betätigt werden und die Auswertungsschaltung nur an ausgewählten Referenzmarken aktivieren. Diese mechanischen Schalter sind bei einer Konstruktion nach der DE-B-25 40 412 durch an vorwählbaren Maßstabstellen anbringbare Magnete zur Betätigung von als Reed-Relais ausgebildeten Auswahlschal­tern in der Abtasteinheit ersetzt. Es ist auch bekannt, die Referenzmarken in mehreren Referenzspuren vorzusehen, jeder Spur eine Abtasteinheit zuzuordnen und eine Referenzmarke durch Auswahl der Abtasteinheit der zugeordneten Spur für die Abgabe von Referenzsignalen zu bestimmen. Dies setzt schon einen aufwendigen Aufbau des Maßstabes und der Abtast­einheiten sowie schwierige Einstellarbeiten bei der Aktivie­ rung des Meßsystemes voraus. Bevorzugt werden Ausbildungen, bei denen die Referenzmarken, aus denen auszwählen ist, in einer einzigen Spur vorliegen. Zur Kennzeichnung einer aus­gewählten Referenzmarke werden nach der EP-A-0 239 768 die Referenzmarken in gleicher Teilung angebracht und die einer ausgewählten Referenzmarke benachbarte Referenzmarke wird entfernt. Unter Verwendung einer doppelten Abtasteinrichtung mit im Teilungsabstand der Referenzmarken angebrachten Ab­tastelementen, die in Gegenschaltung verbunden sind, so daß sich von vorhandenen Referenzmarken erzeugte Signale gegen­seitig aufheben, wird erreicht, daß an der ausgewählten Re­ferenzmarke, bei deren Abtastung wegen der Entfernung der benachbarten Referenzmarke das sonst von dieser erzeugte Signal fehlt, ein auswertbares Referenzsignal erzeugt wird. Spätere Änderungen in der Auswahl der Referenzmarken sind hier praktisch ausgeschlossen.From DE-A-34 45 694 an incremental measuring system is known, the scale embodiment of which can be scanned contactlessly via the scanning unit according to optoelectronic scanning principles. But there are also known measuring systems with inductively, magnetically or capacitively scales and corresponding reference marks. When scanning the scale embodiment, periodic, z. B. receive sinusoidal analog signals in which a complete signal train is assigned a complete measuring division increment, which can consist of a bright and a dark field of the measuring division in optoelectronic scanning. At least two measurement signals phase-shifted by 90 ° are generated, in which one leads the other depending on the adjustment direction, so that the adjustment direction can be determined therefrom. When processing the analog measurement signals to digital count signals, an electronic or arithmetic subdivision of the scale is, for. B. possible using microcomputers. The digital count signals can be used as control signals for a machine, for robots and to display the measurement results on display units. In order to establish a clear relationship between the counting signals and the scanned position in each case, it is necessary to set the counting device to specific values, for example zero, at predetermined or preselectable scale. The reference pulses are used for this. It can also be on different longitudinal areas of the scale, but the measuring graduation reference pulses are clearly assigned and reference pulses are generated, it being necessary to define which reference point is just being approached in order to be able to relate the control to the respective scale point. It is known to provide complex control and switching systems for distinguishing between selected and unselected reference points. For precise measurements, the reference points are defined by reference marks attached to the scale together with the measuring graduation, but in a separate track. When they are attached, care must be taken to ensure exact alignment with the scale increments. These reference marks directly generate reference pulses during the manipulation by means of a corresponding grid of a separate scanning unit, which should occur with the measuring and counting signals with the correct edges and phases. Several reference marks can be attached to the scale, one or some of which are selected for actual control. This selection is possible by covering or removing unselected reference marks, which is complex in most encapsulated measuring systems, which may only be carried out by trained specialist personnel and where it is not possible to reapply removed reference marks. On selection systems, mechanical on-off switches are known from DE-A-18 14 785, which are actuated when the scanning unit is adjusted by means of specially provided stops and which activate the evaluation circuit only at selected reference marks. In a construction according to DE-B-25 40 412, these mechanical switches are replaced by magnets which can be attached to preselectable scale positions for actuating selection switches designed as reed relays in the scanning unit. It is also known to provide the reference marks in a plurality of reference tracks, to assign a scanning unit to each track and to determine a reference mark by selecting the scanning unit of the assigned track for the delivery of reference signals. This already requires a complex structure of the scale and the scanning units as well as difficult adjustment work for the activation tion of the measuring system ahead. Formations in which the reference marks from which to select are present in a single track are preferred. To identify a selected reference mark, according to EP-A-0 239 768, the reference marks are applied in the same division and the reference mark adjacent to a selected reference mark is removed. Using a double scanning device with scanning elements attached at the pitch of the reference marks, which are connected in counter-connection, so that signals generated by existing reference marks cancel each other out, it is achieved that at the selected reference mark, when it is scanned because of the distance of the neighboring reference mark, the otherwise a signal generated by this is missing, an evaluable reference signal is generated. Later changes in the selection of the reference marks are practically excluded.

Aus der EP-A-0 172 323 ist es bekannt, Referenzmarkenpaare in sich periodisch ändernder Teilung anzubringen, so daß eine Längencodierung entsteht, aus der jene Referenzmarken­hälfte definiert werden kann, deren Referenzimpuls ausgewer­tet wird.From EP-A-0 172 323 it is known to apply reference mark pairs in a periodically changing division, so that a length coding is produced from which that reference mark half whose reference pulse is evaluated can be defined.

Aus der DD-A-58 394 ist es bekannt, an einem Maßstab Codier­marken in Längsrichtung verschiebbar und feststellbar anzu­bringen, wobei durch Abtastung einer solchen Codiermarke Steuerbefehle ausgelöst werden können. Es ist unmöglich, eine Codiermarke so genau gegenüber der Meßteilung auszu­richten, daß die erzeugten Steuersignale so wie die von ortsfesten Referenzmarken erzeugten Referenzimpulse phasen- und flankenrichtig mit einem durch Abtastung der Meßteilung erhaltenen analogen Meßsignal bzw. einem entsprechenden aus diesem Analogsignal abgeleiteten digitalen Zählsignal zu­sammenfallen, wodurch sich auch abhängig von der Anfahrrich­tung Meß- bzw. Steuerfehler ergeben können.From DD-A-58 394 it is known to apply coding marks in a longitudinally displaceable and lockable manner on a scale, wherein control commands can be triggered by scanning such a coding mark. It is impossible to align a coding mark so precisely with respect to the measuring graduation that the control signals generated, like the reference pulses generated by stationary reference marks, coincide in phase and edge with an analog measuring signal obtained by scanning the measuring graduation or a corresponding digital count signal derived from this analog signal, which can also result in measurement or control errors depending on the direction of approach.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Meßsystems der eingangs genannten Art, bei dem mit geringem Anlagen- und Schaltungsaufwand und dabei hoher Sicherheit ein oder mehre­re Bezugspunkte bestimmt, entsprechende Referenzsignale in phasen- bzw. flankenrichtiger Zuordnung zum Meß- bzw. Zähl­signal erzeugt werden können und im Bedarfsfall auch eine Veränderung der Lage des oder der Bezugpunkte ohne wesent­lichen Aufwand ermöglicht wird.The object of the invention is to provide a measuring system of the type mentioned, in which one or more reference points are determined with low system and circuit complexity and high security, corresponding reference signals can be generated in phase or edge-correct assignment to the measuring or counting signal and if necessary, a change in the location of the reference point or reference points is made possible without significant effort.

Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentan­spruches 1 gelöst.The object is achieved by the features of claim 1.

Der Maßstab wird vereinfacht, da nur die Meßteilung ange­bracht werden muß. Die Bezugsmarken können ähnlich oder gleich wie die bekannten Referenzmarken ausgebildet sein, es ist aber auch möglich, ihnen eine einfachere Form zu geben, da es nur darauf ankommt, beim Überfahren der Marke an einer genau definierten Stelle ein Bereitstellungsignal für die weitere Auswertung auszulösen. Der eigentliche Bezugspunkt wird durch seine Abstände von den Bezugsmarken definiert und an sich durch ein Zählsignal bestimmt, so daß der Referenz­impuls in phasen- bzw. flankenrichtiger Zuordnung zu den dem Referenzpunkt zugeordneten Maßstabinkrement bzw. dem von diesem erzeugten Meßsignal oder Zählsignal ausgelöst werden kann. Selbst wenn der Träger mit nicht exakt gegenüber der Meßteilung hinsichtlich des Längsrichtungsverlaufes ausge­richteten Bezugsmarken montiert wird, läßt sich der Abstand des Bezugspunktes von den Bezugsmarken genau definieren. Durch Verwendung einer eigenen Impulsformerstufe zur Erzeu­gung des Referenzimpulses kann die Signalform bzw. der Sig­nalverlauf dieses Impulses an die Bedürfnisse der mit ihm beaufschlagten Meß- oder Steuereinrichtung angepaßt werden, ist also völlig unabhängig von der Signalform der bei der Abtastung der Bezugsmarken in den Abtastelementen auftre­tenden Signale. Es ist dabei möglich, die Impulsformerstufe mit einem die Impulsform des Referenzimpulses bestimmenden Speicher zu versehen. Änderungen in der Lage eines Bezugs­punktes zum Maßstab sind durch Verstellung des Trägers in Maßstablängsrichtung durchführbar. Der Träger kann am Maß­stab festgeklebt, festgeschraubt oder mit einer eigenen Ab­stützeinrichtung festgehalten werden. Nach einer anderen Möglichkeit bildet der Träger eine den Maßstab im Randbe­reich umgreifende Klammer, die durch den über Dichtlippen abgedichteten Schlitz eines den Maßstab und die Abtastein­heit aufnehmenden Rohrgehäuses mit Hilfe geeigneter Werk­zeuge eingesetzt und im Bedarfsfall verstellt werden kann. Für die Erstanbringung kann man eine sich am Maßstab fest­haltende Klammer zunächst mit einem Betätigungsschwert für die Abtasteinheit kuppeln, mit dem Schwert verschieben und diese Kupplung beim Erreichen der für den Bezugspunkt ausge­wählten Stelle des Maßstabes lösen.The scale is simplified since only the measuring graduation has to be attached. The reference marks can be designed similarly or identically to the known reference marks, but it is also possible to give them a simpler form, since the only thing that is important is to trigger a ready signal for further evaluation at a precisely defined point when the mark is passed over. The actual reference point is defined by its distances from the reference marks and in itself determined by a counting signal, so that the reference pulse can be triggered in correct phase or edge assignment to the scale increment assigned to the reference point or the measurement signal or counting signal generated by it. Even if the carrier is mounted with reference marks that are not exactly aligned with the measuring graduation with respect to the longitudinal direction, the distance of the reference point from the reference marks can be precisely defined. By using a separate pulse shaper stage to generate the reference pulse, the signal shape or the signal curve of this pulse can be adapted to the needs of the measuring or control device to which it is subjected, so it is completely independent of the signal shape of the signals occurring in the scanning elements when the reference marks are scanned . It is possible to use a pulse shaping stage that determines the pulse shape of the reference pulse Memory. Changes in the position of a reference point to the scale can be carried out by adjusting the carrier in the longitudinal direction of the scale. The carrier can be glued to the scale, screwed down or held in place with its own support device. According to another possibility, the carrier forms a clamp encompassing the scale in the edge region, which can be inserted and adjusted if necessary through the slot of a tube housing which receives the scale and the scanning unit and is sealed by means of sealing lips. For the first attachment, you can first couple a clamp holding onto the scale with an operating sword for the scanning unit, move it with the sword and release this coupling when the point on the scale selected for the reference point is reached.

Man kann am Träger identische Bezugsmarken vorsehen, de­ren Signale gleichbleiben, ob sie von rechts oder von links überfahren werden. Um zu verhindern, daß bei der Erstakti­vierung des Meßsystems und bei über dem Träger befindlicher Abtasteinheit ein falscher Referenzimpuls im Speicherabstand links von der linken bzw. rechts von der rechten Bezugsmarke (und nicht zwischen den Bezugsmarken) erzeugt wird, sind Schutzmaßnahmen vorgesehen. Im einfachsten Fall erzeugt die Abtasteinheit für die Bezugsmarken, solange sie sich zwi­schen den Bezugsmarken befindet und den Träger abtastet, ein Signal, das sich von jenem unterscheidet, das bei der Ab­tastung des freien Maßstabbereiches auftritt. Man kann auch vorsehen, daß ein Referenzimpuls erst nach Überfahren einer Bezugsmarke und einer Richtungsumkehr berücksichtigt werden darf, bis zu der wenigstens ein dem Bezugsmarkenabstand ent­sprechender Weg zurückgelegt wurde. Schließlich kann man auch am Maßstabträger oder am Schutzgehäuse außen Marken an­bringen, die den Anbringungsort des Plättchens bezeichnen und die Abtasteinheit beim Start des Systems auf einen aus­serhalb dieses Anbringungsbereiches befindlichen Ort ein­ stellt. Man kann auch sich in der Signalerzeugungscharak­teristik unterscheidende Bezugsmarken vorsehen und hier die Auslösung des Referenzimpulses davon abhängig machen, daß vorher die eine Bezugsmarke in Richtung auf die andere Be­zugsmarke zu überfahren und der im Speicher festgehaltene Weg in dieser Richtung zurückgelegt wird. Diese Möglichkeit bietet sich dadurch an, daß die Bezugsmarken nicht für die Erzeugung identischer Signale ausgelegt werden müssen.Identical reference marks can be provided on the carrier, the signals of which remain the same whether they are run over from the right or from the left. Protective measures are provided to prevent an incorrect reference pulse in the memory distance to the left of the left or right of the right reference mark (and not between the reference marks) from being generated when the measuring system is first activated and when the scanning unit is located above the carrier. In the simplest case, the scanning unit for the reference marks, as long as it is located between the reference marks and scans the carrier, generates a signal which differs from that which occurs when the free scale area is scanned. It can also be provided that a reference pulse may only be taken into account after a reference mark has been passed and the direction has been reversed, up to which at least one distance corresponding to the reference mark distance has been covered. Finally, it is also possible to affix marks on the outside of the scale support or protective housing, which indicate the location of the plate and the scanning unit when the system is started, to a location outside of this mounting area poses. One can also provide different reference marks in the signal generation characteristic and make the triggering of the reference pulse dependent on the fact that one reference mark has to be driven over in the direction of the other reference mark beforehand and the path recorded in the memory is covered in this direction. This possibility is offered by the fact that the reference marks do not have to be designed for the generation of identical signals.

Eine Möglichkeit der Auswahl zwischen den durch an mehreren Trägern angebrachten Bezugsmarkenpaaren definierten Bezugs­punkten ist in Anspruch 4 angegeben.A possibility of selecting between the reference points defined by reference mark pairs attached to a plurality of carriers is specified in claim 4.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes entnimmt man der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung.Further details and advantages of the subject matter of the invention can be found in the following description of the drawings.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel in schematischer Darstellungweise ein Teilstück eines Maßstabes mit nach op­toelektronischen Abtastprinzipien abtastbarer Meßteilung, einem aufgesetzten Bezugsmarkenträger und einer zugehörigen Abtasteinheit in Ansicht dargestellt, wobei auch die wesent­lichen Teile der Auswertungseinheit im Blockschema veran­schaulicht wurden.In the drawing, an exemplary embodiment is shown in a schematic representation of a part of a scale with measuring graduation which can be scanned according to optoelectronic scanning principles, an attached reference mark carrier and an associated scanning unit, the essential parts of the evaluation unit also being illustrated in the block diagram.

Ein z. B. aus einem Glaskörper bestehender Maßstabkörper 1 kann gemeinsam mit einer entlang des Maßstabes verstellba­ren Abtasteinheit 2 in einem nicht dargestellten rohrför­migen Schutzgehäuse untergebracht sein, wobei die Abtast­einheit 2 mit Hilfe eines durch Dichtlippen hindurch in einen Schlitz des Rohrgehäuses eingeführten Schwertes ver­stellt werden kann, das z. B. auf einer Werkzeugmaschine die Verbindung mit einem Werkzeugschlitten herstellt.A z. B. from a vitreous scale body 1 can be accommodated together with a along the scale scanning unit 2 in a tubular protective housing, not shown, wherein the scanning unit 2 can be adjusted with the aid of an inserted through sealing lips into a slot in the tubular housing sword that z . B. on a machine tool connects to a tool slide.

Am Maßstabkörper ist eine nach optoelektronischen Abtast­prinzipien abtastbare Maßstabverkörperung 3 angebracht. Für diese Maßstabverkörperung können in der Abtasteinheit vier Abtasteinheiten vorgesehen sein, die aus je einem Abtast­gitter und einem photoelektrischen Empfänger bestehen. Die Abtastgitter sind gegeneinander um Teilungsbruchteile der Maßstabverkörperung versetzt und die zugehörigen Empfänger sind paarweise in Gegenschaltung verbunden, so daß an zwei Anschlüssen 4, 5 bei der Abtastung der Meßteilung gegenein­ander um 90° phasenverschobene, in der Grundform sinusför­mige analoge Meßsignale auftreten, die über Leitungen 6, 7 einer Richtungserkennungsstufe 8 und einer Auswertungsstufe 9 zugeführt werden. Für die erwähnten photoelektrischen Em­pfänger und einen noch zu beschreibenden photoelektrischen Empfänger 10 können je gesonderte Beleuchtungseinrichtungen (etwa Photodioden) oder auch eine gemeinsame, über eine Op­tik die Meßteilung 3 und die dem Empfänger 10 zugeordnete Maßstabspur beleuchtende Beleuchtungseinrichtung vorgesehen werden. Es ist eine Abtastung im Auflicht-, Durchlicht- oder bei dann vorzugsweise verspiegelter Maßstabrückseite im Re­flexionslichtverfahren möglich.A scale scale 3, which can be scanned according to optoelectronic scanning principles, is attached to the scale body. For this scale embodiment, four scanning units can be provided in the scanning unit, each consisting of a scanning grating and a photoelectric receiver. The scanning grids are offset from one another by divisional fractions of the scale embodiment and the associated receivers are connected in pairs in counter-connection, so that at two connections 4, 5, when measuring the measuring graduation, phase-shifted, in the basic form, sinusoidal analog measurement signals occur via lines 6 , 7 a direction detection stage 8 and an evaluation stage 9 are supplied. Separate lighting devices (such as photodiodes) or a common lighting device illuminating the measuring graduation 3 and the scale track assigned to the receiver 10 can be provided for the photoelectric receiver mentioned and a photoelectric receiver 10 to be described. Scanning is possible in the reflected light, transmitted light or with a preferably mirrored scale back side using the reflection light method.

Die Auswertungseinheit 9 erhält die Meßsignale und ein die Verstellrichtung der Abtasteinheit 2 angebendes Signal vom Richtungsdiskriminator 8. Bei der Auswertung können Verviel­facherschaltungen, z. B. Potentiometerschaltungen, zur elek­tronischen Unterteilung des Maßstabes vorgesehen werden oder man setzt - bei dann gegebenenfalls gepulster Beleuchtungs­einrichtung für die photoelektrischen Empfänger an den Ab­tastgittern - Vervielfacherschaltungen mit Phasenverschie­bungserkennung ein. Eine bevorzugte Möglichkeit besteht in der Kombination von Zählschaltungen für die in digitale Zähl­signale umgewandelten Meßsignale und einem Rechner zur rech­nerischen Interpolationsberechnung. Besonders bei Verwendung eines Rechners können für die beiden Zählrichtungen (rechts und links bzw. "up" und "down") frei laufende Zähler verwen­ det werden, die vom Rechner periodisch abgefragt werden, wo­bei der Steuer- bzw. Anzeigenullpunkt, der durch einen Re­ferenzimpuls definierbar ist, durch Abspeicherung des momen­tanen Zählerstandes am Nullpunkt definiert und die momentane Stellung der Abtasteinheit gegenüber diesem definierten Null­punkt aus den aktuellen Zählerständen und den erwähnten Spei­cherwerten berechnet wird. Das Meßergebnis wird auf einer Anzeige angezeigt und/oder für Maschinen- und Robotersteu­erungen verwendet.The evaluation unit 9 receives the measurement signals and a signal indicating the adjustment direction of the scanning unit 2 from the direction discriminator 8. During the evaluation, multiplier circuits, e.g. B. potentiometer circuits, for electronic subdivision of the scale or one uses - with then possibly pulsed lighting device for the photoelectric receiver on the scanning grids - multiplier circuits with phase shift detection. A preferred possibility consists in the combination of counter circuits for the measurement signals converted into digital counter signals and a computer for arithmetic interpolation calculation. Especially when using a computer, free running counters can be used for the two counting directions (right and left or "up" and "down") Det, which are periodically queried by the computer, the control or display zero point, which can be defined by a reference pulse, defined by storing the current counter reading at the zero point and the current position of the scanning unit with respect to this defined zero point from the current counter readings and those mentioned Stored values is calculated. The measurement result is shown on a display and / or used for machine and robot controls.

Soweit die Schaltung bisher beschrieben wurde, ist sie be­kannter Stand der Technik. Nach der Erfindung wird für die Erzeugung eines bzw. jedes benötigten Referenzimpulses (der aber nicht bei jedem Überfahren der betreffenden Maßstab­stelle ausgenützt werden muß und meist nur nach gesonderter Schalterbetätigung bzw. für die Eichung am Beginn einer Messung oder eines Arbeitstages aktiviert wird) ein am Maß­stabkörper 1 befestigbares, z. B. als Federklammer ausgebil­detes, Plättchen 11 verwendet, das zwei über die Einheit 10 und zwischengeschaltete Gitter od. dgl. abtastbare Bezugs­marken 12, 13 trägt. Das Plättchen kann auch an eigenen Hal­terungen an den Maßstab andrückbar befestigt oder auf den Maßstab aufgeklebt werden. Beim Überfahren erzeugt jede der beiden Abtastmarken 12 bzw. 13 im zugehörigen photoelektri­schen Empfänger 10 ein Signal, von dem eine charakteristische Stelle, beispielsweise eine Flanke, genau diskriminierbar ist. Diese Signale werden über eine Leitung 14 einer Auswer­tungsstufe 15 zugeführt, die gesondert dargestellt ist, aber ebenso wie der Richtungsdiskriminator 8 Bestandteil der Aus­wertungseinheit 9 sein kann. Dies gilt auch für die im Zu­sammenhang mit der Auswertungsstufe 15 zu erwähnen den Spei­cher 16. Die Auswertungsstufe 15 ist mit der Auswertungs­einheit 9 verbunden (oder deren Bestandteil) und erhält vom Richtungsdiskriminator 8 die Verstellrichtung kennzeichnende Signale und von der Einheit 9 Zählsignale.As far as the circuit has been described so far, it is known prior art. According to the invention for generating a or each required reference pulse (which, however, does not have to be used each time the scale point concerned is passed and is usually activated only after a separate switch actuation or for calibration at the start of a measurement or a working day) is a on the scale body 1 attachable, e.g. B. formed as a spring clip, plate 11 is used, which carries two via the unit 10 and interposed grid od. Like. Reference marks 12, 13 can be scanned. The plate can also be pressed onto the scale on its own brackets or glued to the scale. When driving over each of the two scanning marks 12 and 13 generates a signal in the associated photoelectric receiver 10, a characteristic point, for example a flank, of which can be precisely discriminated. These signals are fed via a line 14 to an evaluation stage 15, which is shown separately, but, like the directional discriminator 8, can be part of the evaluation unit 9. This also applies to the memory 16 to be mentioned in connection with the evaluation stage 15. The evaluation stage 15 is connected (or part of it) to the evaluation unit 9 and receives signals indicating the adjustment direction from the direction discriminator 8 and counting signals from the unit 9.

Ein Bezugspunkt R wird durch seinen Abstand von den Bezugs­marken 12, 13 definiert.A reference point R is defined by its distance from the reference marks 12, 13.

Die Bezugsmarken 12, 13 befinden sich voneinander in einem Abstand Z. Der Abstand des Bezugspunktes R von der linken Marke 12 wird mit Z₁ und der Abstand von der rechten Marke 13 mit Z₂ bezeichnet. Bei aktivierter Auswertungsschaltung für den Referenzimpuls wird beim Überfahren der Marke 12 nach rechts die Auswertungsstufe 15 aktiviert, so daß sie nun von der Auswertungseinheit verstellrichtungsabhängig Zählimpulse erhält bzw. Zählimpulse auswertet. In dem Spei­cher 16 sind den Abständen Z₁ und Z₂ entsprechende Speicher­werte festgehalten. Dabei können die Speicher Z₁ und Z₂ auch aus Zählschaltungen bestehen, die beim Auftreten des Bezugs­signales an 12 oder 13 verstellrichtungsabhängig auf den Wert Z₁ bzw. Z₂ gesetzt und durch weitere Zählimpulse im Sinne eines Herunterzählens gesteuert werden. Da Zählimpulse Verwendung finden, die aus dem Hauptmeßsystem abgeleitet werden, sind diese Impulse flanken- bzw. phasenrichtung zum analogen Meßsignal bzw. digitalen Zählsignal. Sobald der Speicherwert Z₁ bei Aktivierung durch die Marke 12 bzw. der Speicherwert Z₂ (bei Aktivierung durch die Marke 13) er­reicht ist, gibt die Auswertungsstufe 15 über eine Leitung 17 einen Referenzimpuls ab. Die Abgabe des Referenzimpulses erfolgt immer an der genau definierten Stelle R. Die an den Marken 12, 13 erzeugten Signale können so ausgewertet wer­den, daß sie nur zur Bereitstellung der Einrichtung 15 die­nen, die in bereitem Zustand durch die Zählsignale weiterge­steuert wird. Die Abstände Z₁ und Z₂ werden daher auch durch ganze Zählschritte definiert.The reference marks 12, 13 are located at a distance Z. The distance of the reference point R from the left mark 12 is denoted by Z₁ and the distance from the right mark 13 by Z₂. When the evaluation circuit for the reference pulse is activated, when the marker 12 is passed to the right, the evaluation stage 15 is activated, so that it now receives counting pulses or evaluates counting pulses from the evaluation unit depending on the direction of adjustment. In the memory 16 the distances Z₁ and Z₂ corresponding memory values are recorded. The memory Z₁ and Z₂ can also consist of counting circuits which, when the reference signal occurs at 12 or 13 depending on the direction of adjustment, are set to the value Z₁ or Z₂ and are controlled by further counting pulses in the sense of counting down. Since counting pulses are used which are derived from the main measuring system, these pulses are in the edge or phase direction to the analog measuring signal or digital counting signal. As soon as the stored value Z 1 is reached when activated by the mark 12 or the stored value Z 2 (when activated by the mark 13), the evaluation stage 15 emits a reference pulse via a line 17. The reference pulse is always output at the precisely defined point R. The signals generated at the marks 12, 13 can be evaluated in such a way that they only serve to provide the device 15, which in the ready state is further controlled by the counting signals. The distances Z₁ and Z₂ are therefore also defined by whole counting steps.

Für die Festlegung der Lage des Bezugspunktes R gelten fol­gende Bedingungen:
Z = Z₁ + Z₂ und
Z₁ ± n = Z₂, wobei n Null oder eine ganze Zahl sein kann. In den meisten Fällgen wird man n möglichst klein oder mit Null wählen. Der Abstand Z kann im Bedarfsfall sehr klein gehal­ten werden. Er ist notwendig, um den Bezugspunkt genau de­finieren zu können und um zu gewährleisten, daß die Abtast­einheit 10 beim Überfahren getrennte Signale aus 12 und 13 empfängt. Möglichkeiten der Richtungsbestimmung durch ver­schiedene Ausbildung der beiden Bezugsmarken, durch Erzeu­gung eines Grundpegels an 10 bei über dem Plättchen 11 be­findlicher Abtasteinheit und Erstaktivierung des Referenz­impulses bzw. Einschaltung des Systems wurden in der vorher­gehenden allgemeinen Beschreibung erwähnt.
The following conditions apply when determining the position of the reference point R:
Z = Z₁ + Z₂ and
Z₁ ± n = Z₂, where n can be zero or an integer. In most cases, n becomes as small as possible or with zero choose. The distance Z can be kept very small if necessary. It is necessary in order to be able to precisely define the reference point and to ensure that the scanning unit 10 receives separate signals from 12 and 13 when it passes over it. Possibilities of determining the direction by different design of the two reference marks, by generating a basic level at 10 with the scanning unit located above the plate 11 and initial activation of the reference pulse or activation of the system were mentioned in the previous general description.

Zumindest theoretisch ist es möglich, am Träger 11 nur eine Bezugsmarke 12 vorzusehen oder auf der Abtasteinheit 2 für die Bezugsmarken 12, 13 zwei Abtasteinheiten 10 im Abstand Z anzubringen, wobei im letzteren Fall die Referenzimpulsaus­wertung nur erfolgt, wenn gleichzeitig ein Signal aus beiden Abtasteinheiten auftritt. Wenn dabei R phasen- bzw. flanken­richtig dem Meß- oder Zählsignal zuzuordnen ist, also der Re­ferenzimpuls erst von dem auf das aus der bzw. den Bezugsmar­ken abgeleitete Signal folgenden Zählschritt oder einen der folgenden Zählschritte ausgelöst wird, erhält man zwei defi­nierte Bezugspunkt R, je nach der Verstellrichtung der Ab­tasteinheit 2. Der Abstand dieser Bezugspunkte kann dadurch berücksichtigt werden, daß in der einen Verstellrichtung der erhaltene Referenzimpuls in herkömmlicher Weise ausgenützt und in der anderen Verstellrichtung der Hauptzähler 9 beim Auftreten des Referenzimpulses an dem zweiten Bezugspunkt auf einen um den Abstand der beiden Bezugspunkte korrigier­ten Wert gesetzt wird.At least theoretically, it is possible to provide only one reference mark 12 on the carrier 11 or to mount two scanning units 10 at a distance Z on the scanning unit 2 for the reference marks 12, 13, in the latter case the reference pulse evaluation only taking place if a signal from both scanning units occurs simultaneously . If R is assigned to the measuring or counting signal with the correct phase or edge, i.e. the reference pulse is only triggered by the counting step or one of the following counting steps following the signal derived from the reference mark (s), two defined reference points R are obtained, each according to the adjustment direction of the scanning unit 2. The distance between these reference points can be taken into account in that in one adjustment direction the reference pulse obtained is used in a conventional manner and in the other adjustment direction the main counter 9 when the reference pulse occurs at the second reference point is adjusted by the distance of the corrected value is set at both reference points.

Claims (4)

1. Inkrementales Meßsystem, insbesondere Längenmeßsystem, mit einem Maßstab (1), auf dem eine eine berührungslos ab­tastbare Maßstabverkörperung darstellende Meßteilung vor­gesehen ist, einer Abtasteinheit (2) mit Abtastelementen (4, 5) zur Erzeugung von analogen Meßsignalen aus der Abtastung der Meßteilung (3) und einer Auswertungseinheit (9) zur Er­zeugung von digitalen Zählsignalen aus diesen Meßsignalen, wobei in Zuordnung zur Meßteilung (3) Bezugsmarken (12, 12) vorgesehen sind, für die in der Abtasteinheit (2) Abtastele­mente (10) und eine Auswertungsschaltung (15) vorgesehen sind, die abhängig von dem bei der Abtastung der Bezugsmar­ken (12, 13) auftretenden Signalen einer durch ihren Abstand von einer Bezugsmarke definierten Maßstabstelle zugeordnet Referenzimpulse erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Be­zugsmarken (12, 13) paarweise mit Längsabständen voneinan­der auf einem am Maßstab (1) an wählbarer Stelle befestig­baren Träger (11) angebracht sind, daß ein Bezugspunkt (R) zwischen diesen Bezugsmarken (12, 13) wählbar und durch seine Abstände (Z₁, Z₂) von den beiden Bezugsmarken defi­nierbar ist und daß diese Abstände (Z₁, Z₂) in Speichern (16) festgehalten werden, so daß die Auswertungseinheit (15) verstellrichtungsabhängig nach Überfahren einer der beiden Bezugsmarken (12, 13) mit der Abtasteinheit (2) in Richtung auf den gewählten Bezugspunkt (R) zu nach Zurücklegung des dem zugeordneten Speicherwert entsprechenden, aus der Ab­tastung der Meßteilung (3) ermittelten Weges den über eine eigene Impulsformerstufe (16) erzeugten Referenzimpuls aus­löst.1. Incremental measuring system, in particular a length measuring system, with a scale (1) on which a measuring graduation representing a non-contact scannable scale is provided, a scanning unit (2) with scanning elements (4, 5) for generating analog measuring signals from the scanning of the measuring graduation ( 3) and an evaluation unit (9) for generating digital counting signals from these measuring signals, reference marks (12, 12) being provided in association with the measuring graduation (3), for which scanning elements (10) and an evaluation circuit () in the scanning unit (2) 15) are provided which, depending on the signals occurring during the scanning of the reference marks (12, 13), generate a reference pulse associated with a scale point defined by their distance from a reference mark, characterized in that the reference marks (12, 13) are paired with longitudinal distances from one another a carrier (11) attachable to the scale (1) at a selectable position ht are that a reference point (R) between these reference marks (12, 13) can be selected and defined by its distances (Z₁, Z₂) from the two reference marks and that these distances (Z₁, Z₂) are recorded in memories (16), so that the evaluation unit (15), depending on the direction of adjustment, after passing over one of the two reference marks (12, 13) with the scanning unit (2) in the direction of the selected reference point (R) after the storage value corresponding to the assigned storage value has been covered, from the scanning of the measuring graduation (3 ) determined path triggers the reference pulse generated by its own pulse shaper stage (16). 2. Meßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertungseinheit (8, 9, 15) in phasen- bzw. flan­kenrichtiger Zuordnung zu dem an dem dem Bezugspunkt (R) zu­geordneten Maßstabinkrement erzeugten analogen Meßsignal bzw. dem aus diesem abgeleiteten digitalen Zählsignal auslöst.2. Measuring system according to claim 1, characterized in that the evaluation unit (8, 9, 15) in phase or flank correct assignment to the analog measuring signal generated at the reference point (R) associated scale increment or triggers the digital count signal derived from this. 3. Meßsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Impulsformerstufe (15, 16) einen die Im­pulsform des Referenzimpulses bestimmenden Speicher (16) aufweist.3. Measuring system according to claim 1 or 2, characterized in that the pulse shaper stage (15, 16) has a memory (16) determining the pulse shape of the reference pulse. 4. Meßsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung mehrerer Bezugspunkte die einzelnen Bezugspunkte durch sich voneinander in der Signal­erzeugungscharakteristik unterscheidende Bezugsmarkenpaare an den zugeordneten, am Maßstab befestigbaren Trägern, die in der Abtasteinheit unterschiedliche Signale erzeugen, ge­kennzeichnet sind.4. Measuring system according to one of claims 1 to 3, characterized in that when using a plurality of reference points, the individual reference points are characterized by mutually different reference mark pairs in the signal generation characteristic on the assigned carriers which can be attached to the scale and which generate different signals in the scanning unit.
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US (1) US5007177A (en)
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AT (1) AT394781B (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1045227A1 (en) * 1999-04-16 2000-10-18 Canon Kabushiki Kaisha Encoder
DE102009051353A1 (en) * 2009-10-30 2011-05-12 Aktiebolaget Skf Measuring arrangement for detecting a rotational movement
DE112006002534B4 (en) * 2005-11-09 2015-01-29 Gsi Group Corp. ADHESIVE MARKING FOR MOUNTING ON A SCALA OF AN OPTICAL POSITION CODER, CORRESPONDING SCALE UNIT FOR AN OPTICAL POSITION CODIER AND METHOD FOR PRODUCING A SCALE UNIT OF AN OPTICAL POSITION CODIER

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4104602C1 (en) * 1991-02-12 1992-06-04 E.M.S. Technik Gmbh, 2950 Leer, De
SE470271B (en) * 1992-06-29 1993-12-20 Johansson Ab C E Scale system for absolute measurement
US5327653A (en) * 1992-08-19 1994-07-12 Pistorius Robert T Miter linear measurement gage
DE4428590C2 (en) * 1994-08-12 1996-06-20 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Position measuring device
DE19642200A1 (en) * 1996-10-12 1998-04-16 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Control device and method for testing position-dependent scanning signals
DE19821558B4 (en) * 1997-08-08 2007-09-13 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Scale and method for the production of a scale and position measuring device
US6029363A (en) * 1998-04-03 2000-02-29 Mitutoyo Corporation Self-calibrating position transducer system and method
US6487787B1 (en) 2001-08-03 2002-12-03 Mitutoyo Corporation System and method for determination of error parameters for performing self-calibration and other functions without an external position reference in a transducer
US7904161B2 (en) * 2001-10-22 2011-03-08 Oscor Inc. Lead adaptor having low resistance conductors and/or encapsulated housing
DE10300918B4 (en) * 2003-01-13 2014-11-06 Robert Bosch Gmbh Apparatus and method for detecting the relative movement of two relatively movable machine parts
GB0523273D0 (en) * 2005-11-16 2005-12-21 Renishaw Plc Scale and readhead apparatus and method
CN103322919B (en) * 2013-05-27 2016-06-01 广东万濠精密仪器股份有限公司 The method of grating chi and fast small change position

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD58394B (en) *
DE1214892B (en) * 1961-11-15 1966-04-21 Licentia Gmbh Arrangement for the digital measurement of a technical-physical quantity
DE1814785A1 (en) * 1968-12-14 1970-06-25 Johannes Heidenhain Feinmechan Counting arrangement
DE2540412C3 (en) * 1975-09-11 1987-01-22 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Incremental measuring system
DE2732954C2 (en) * 1977-07-21 1979-07-05 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Incremental position measuring system
DE2952106C2 (en) * 1979-12-22 1982-11-04 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Photoelectric incremental length or angle measuring device
DE3104972C2 (en) * 1981-02-12 1985-06-20 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Photoelectric incremental positioning device
DE3144334C2 (en) * 1981-11-07 1985-06-13 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Position measuring device with reference marks
DE3204012C1 (en) * 1982-02-05 1983-02-03 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Incremental measuring device
US4636630A (en) * 1983-12-16 1987-01-13 Mitutoyo Mfg. Co., Ltd. Photoelectric type displacement detection apparatus
DE3427411C2 (en) * 1984-07-25 1987-01-08 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Measuring device
DE3611204A1 (en) * 1986-04-04 1987-10-15 Heidenhain Gmbh Dr Johannes MEASURING DEVICE
CH672185A5 (en) * 1986-11-19 1989-10-31 Kern & Co Ag

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1045227A1 (en) * 1999-04-16 2000-10-18 Canon Kabushiki Kaisha Encoder
US6674066B1 (en) 1999-04-16 2004-01-06 Canon Kabushiki Kaisha Encoder
DE112006002534B4 (en) * 2005-11-09 2015-01-29 Gsi Group Corp. ADHESIVE MARKING FOR MOUNTING ON A SCALA OF AN OPTICAL POSITION CODER, CORRESPONDING SCALE UNIT FOR AN OPTICAL POSITION CODIER AND METHOD FOR PRODUCING A SCALE UNIT OF AN OPTICAL POSITION CODIER
DE102009051353A1 (en) * 2009-10-30 2011-05-12 Aktiebolaget Skf Measuring arrangement for detecting a rotational movement

Also Published As

Publication number Publication date
EP0381658A3 (en) 1991-06-05
AT394781B (en) 1992-06-25
ATA21989A (en) 1991-11-15
US5007177A (en) 1991-04-16

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